專(zhuān)利名稱：一種抗磁干擾手持式姿態(tài)測(cè)量終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及需要實(shí)現(xiàn)精確姿態(tài)安裝和測(cè)量的領(lǐng)域，具體涉及提供ー種方法和抗磁干擾手持式終端設(shè)備，為待安裝物體進(jìn)行姿態(tài)確定、測(cè)量，典型的使用場(chǎng)景如移動(dòng)基站天線的現(xiàn)場(chǎng)安裝、測(cè)量等。此方法也可廣泛適用于其他任何需要進(jìn)行姿態(tài)確定測(cè)量的領(lǐng)域，如建筑、安裝、裝潢等。
背景技術(shù)：
本專(zhuān)利申請(qǐng)是對(duì)專(zhuān)利(申請(qǐng)?zhí)?01120015392. O)的進(jìn)ー步改進(jìn)?，F(xiàn)有技術(shù)中，ー種手持式姿態(tài)測(cè)量終端由測(cè)量終端本體和方位角測(cè)量模塊組成；方位角測(cè)量模塊和測(cè)量終端本體之間通過(guò)多芯電纜連接；測(cè)量終端本體與方位角測(cè)量模塊之間設(shè)有連接桿 ，測(cè)量終端本體與方位角測(cè)量模塊分別固定在連接桿上，并且相互保持平行；測(cè)量終端本體由CPU計(jì)算模塊和與CPU計(jì)算模塊連接的顯示模塊、存儲(chǔ)模塊和鍵盤(pán)操作模塊、無(wú)線傳輸模塊、串ロ通信模塊組成；所述顯示模塊用于實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前測(cè)量到的姿態(tài)、地理位置等信息；所述存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)采集到的姿態(tài)信息；方位角測(cè)量模塊中包括磁阻傳感器模塊用于方位角的測(cè)量；重力加速度傳感器用于下傾角的測(cè)量；GPS模塊用于海拔高度的測(cè)量、測(cè)量時(shí)間信息的獲取、測(cè)量時(shí)所處地理位置信息的獲取?，F(xiàn)有技術(shù)的不足之處在于測(cè)量終端采用“磁傳感器”進(jìn)行方位角的測(cè)量，而在實(shí)際使用情況下，有些待測(cè)物體具有磁性(如鐵質(zhì))，從而影響磁傳感器的精度，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)；測(cè)量終端本體和方位角測(cè)量模塊通過(guò)剛性連接桿連接，在空間比較狹小的場(chǎng)景下無(wú)法進(jìn)行測(cè)量。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足之處，提供ー種改進(jìn)的抗磁干擾手持式姿態(tài)測(cè)量終端，對(duì)具有磁性的待測(cè)物體的方位角進(jìn)行測(cè)量吋，不影響磁傳感器的精度，保證測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確；測(cè)量主控模塊與測(cè)量傳感模塊不需要通過(guò)剛性連接桿平行連接，在狹小空間也能進(jìn)行測(cè)量。電子羅盤(pán)通過(guò)磁阻元件感應(yīng)空間中地磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)測(cè)量當(dāng)前方向與磁北極的夾角從而得到方位角，由于地磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度非常小，電子羅盤(pán)極易受其周?chē)判晕镔|(zhì)的影響，導(dǎo)致測(cè)量得到的方位角存在較大偏差。陀螺儀傳感器利用科里奧利カ效應(yīng)測(cè)量旋轉(zhuǎn)的角速度從而得到角度變化值，不受磁場(chǎng)干擾。在陀螺儀的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，通過(guò)重力加速度傳感器測(cè)量陀螺儀的下傾角和橫滾角姿態(tài)，對(duì)陀螺儀傳感器的角速度輸出進(jìn)行補(bǔ)償，從而得到精確的角度變化值。本實(shí)用新型的抗磁干擾方案是首先在待測(cè)物體周?chē)鸁o(wú)磁場(chǎng)干擾的位置利用電子羅盤(pán)模塊測(cè)量得到初始方位角，在旋轉(zhuǎn)測(cè)量傳感模塊至緊靠待測(cè)物體表面，通過(guò)陀螺儀模塊和重力加速度傳感模塊測(cè)得移動(dòng)過(guò)程中的方位角變化值，將該值與方位角初始值相加得到方位角最終值。使用電子羅盤(pán)模塊、陀螺儀模塊和重力加速度傳感模塊共同測(cè)量方位角，不再需要通過(guò)剛性平行連接桿將電子羅盤(pán)模塊遠(yuǎn)離待測(cè)物體，從而使該抗磁干擾手持式姿態(tài)測(cè)量終端在空間比較狹小的場(chǎng)景下也可以進(jìn)行測(cè)量。[0005]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是一種抗磁干擾手持式姿態(tài)測(cè)量終端，包括測(cè)量主控模塊和測(cè)量傳感模塊，所述測(cè)量傳感模塊包括電子羅盤(pán)模塊、陀螺儀模塊、重力加速度傳感模塊，用于方位角的精確測(cè)量，解決單獨(dú)使用電子羅盤(pán)測(cè)量方位角容易受磁場(chǎng)干擾的問(wèn)題。進(jìn)ー步的，所述測(cè)量主控模塊和測(cè)量傳感模塊為一體設(shè)計(jì)。測(cè)量主控模塊包括CPU計(jì)算模塊、存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、語(yǔ)音模塊、鍵盤(pán)操作模塊、無(wú)線傳輸模塊。所述測(cè)量傳感模塊還包括GPS模塊、氣壓傳感模塊。測(cè)量主控模塊的CPU計(jì)算模塊用于主程序控制；存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)；顯示模塊包括液晶屏和數(shù)碼管，用于顯示用戶操作界面和測(cè)量數(shù)據(jù)，語(yǔ)音模塊用于語(yǔ)音播報(bào)測(cè)量提示語(yǔ)和測(cè)量數(shù)據(jù)；鍵盤(pán)操作模塊用于用戶輸入控制命令；無(wú)線傳輸模塊用干與服務(wù)器進(jìn)行無(wú)線通信。 進(jìn)ー步的，所述測(cè)量主控模塊和測(cè)量傳感模塊為分體設(shè)計(jì)。所述測(cè)量主控模塊包括CPU計(jì)算模塊、存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、語(yǔ)音模塊、鍵盤(pán)操作模塊、串ロ通信模塊、無(wú)線傳輸模塊。所述測(cè)量傳感模塊還包括GPS模塊、氣壓傳感模塊、通信模塊。所述通信模塊為串ロ通信模塊或者無(wú)線傳輸模塊，所述串ロ通信模塊用于與測(cè)量主控模塊進(jìn)行有線通信；所述無(wú)線傳輸模塊用于與測(cè)量主控模塊進(jìn)行無(wú)線通信。測(cè)量主控模塊的CPU計(jì)算模塊用于主程序控制；存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)；顯示模塊包括液晶屏和數(shù)碼管，用于顯示用戶操作界面和測(cè)量數(shù)據(jù)，語(yǔ)音模塊用于語(yǔ)音播報(bào)測(cè)量提示語(yǔ)和測(cè)量數(shù)據(jù)；鍵盤(pán)操作模塊用于用戶輸入控制命令；串ロ通信模塊用于與測(cè)量傳感模塊進(jìn)行有線通信；無(wú)線傳輸模塊用干與服務(wù)器進(jìn)行無(wú)線通信和與測(cè)量傳感模塊進(jìn)行無(wú)線通信。重力加速度傳感模塊還用于測(cè)量下傾角和橫滾角；測(cè)量傳感模塊的GPS模塊用于獲取測(cè)量所處的絕對(duì)高度和地理位置；氣壓傳感模塊用于測(cè)量相對(duì)高度。進(jìn)ー步的，GPS模塊可以放置到測(cè)量主控模塊中；測(cè)量傳感模塊還可以增加顯示模塊、鍵盤(pán)操作模塊等，作為測(cè)量設(shè)備獨(dú)立使用。ー種使用抗磁干擾手持式姿態(tài)測(cè)量終端的測(cè)量方法，包括下列步驟測(cè)量主控模塊控制測(cè)量傳感模塊進(jìn)入測(cè)量模式；測(cè)量傳感模塊在沒(méi)有磁場(chǎng)干擾的環(huán)境通過(guò)電子羅盤(pán)模塊測(cè)得方位角初始值；移動(dòng)測(cè)量傳感模塊至緊靠待測(cè)物體表面，測(cè)量傳感模塊通過(guò)陀螺儀模塊和重力加速度傳感模塊測(cè)得移動(dòng)過(guò)程中的方位角變化值，將該值與方位角初始值相加得到方位角最終值，同時(shí)讀取其他傳感模塊測(cè)得的其他數(shù)據(jù)；測(cè)量主控模塊與測(cè)量傳感模塊通信讀取測(cè)量數(shù)據(jù)；測(cè)量主控模塊啟動(dòng)顯示模塊，顯示實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)；測(cè)量主控模塊啟動(dòng)語(yǔ)音模塊，報(bào)告實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)；測(cè)量主控模塊啟動(dòng)存儲(chǔ)模塊，存儲(chǔ)當(dāng)前的測(cè)量數(shù)據(jù)；測(cè)量主控模塊啟動(dòng)無(wú)線傳輸模塊，將實(shí)時(shí)采集到的測(cè)量數(shù)據(jù)、測(cè)量時(shí)所處海拔高度、測(cè)量時(shí)所處地理位置、測(cè)量時(shí)間等發(fā)送到指定服務(wù)器。

圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例I抗磁干擾手持式姿態(tài)測(cè)量終端的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2抗磁干擾手持式姿態(tài)測(cè)量終端的結(jié)構(gòu)框圖；[0022]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例3抗磁干擾手持式姿態(tài)測(cè)量終端的結(jié)構(gòu)框圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例I抗磁干擾手持式姿態(tài)測(cè)量終端的測(cè)量流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型再作進(jìn)ー步詳細(xì)的說(shuō)明。實(shí)施例一如圖I所示，一種抗磁干擾手持式姿態(tài)測(cè)量終端，由測(cè)量主控模塊10、測(cè)量傳感模塊20組成。測(cè)量主控模塊10由CPU計(jì)算模塊11和與CPU計(jì)算模塊連接的存儲(chǔ)模塊12、鍵盤(pán)操作模塊13、顯示模塊14、語(yǔ)音模塊15、無(wú)線傳輸模塊16和串ロ通信模塊17組成。測(cè)量傳感模塊20由GPS模塊21、串ロ通信模塊22、氣壓傳感 模塊23、電子羅盤(pán)模塊24、陀螺儀模塊25和重力加速度傳感模塊26組成。測(cè)量主控模塊10的串ロ通信模塊17和測(cè)量傳感模塊20的串ロ通信模塊22之間通過(guò)多芯電纜30連接，進(jìn)行串行通信。CPU計(jì)算模塊11用于主程序控制；存儲(chǔ)模塊12用于存儲(chǔ)測(cè)量到的數(shù)據(jù)，便于以后進(jìn)行查詢和拷貝；鍵盤(pán)操作模塊13用于用戶輸入控制命令；顯示模塊14用于顯示用戶界面；語(yǔ)音模塊15用于語(yǔ)音播報(bào)測(cè)量提示語(yǔ)與測(cè)量數(shù)據(jù)；無(wú)線傳輸模塊16用戶將測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送到指定服務(wù)器；串ロ通信模塊17用于與測(cè)量傳感模塊進(jìn)行有線通信。GPS模塊21用于獲取測(cè)量終端所處的絕對(duì)高度和地理位置；氣壓傳感模塊23用于測(cè)量相對(duì)高度；電子羅盤(pán)模塊24、陀螺儀模塊25和重力加速度傳感模塊26用于測(cè)量方位角；重力加速度傳感模塊26還用于測(cè)量下傾角和橫滾角；串ロ通信模塊22用于與測(cè)量主控模塊進(jìn)行有線通信。如圖4所示，ー種使用抗磁干擾手持式姿態(tài)測(cè)量終端的測(cè)量方法，包括下列步驟步驟I測(cè)量主控模塊控制測(cè)量傳感模塊進(jìn)入測(cè)量模式；步驟2測(cè)量傳感模塊在沒(méi)有磁場(chǎng)干擾的環(huán)境通過(guò)電子羅盤(pán)模塊測(cè)得方位角初始值；步驟3移動(dòng)測(cè)量傳感模塊至緊靠待測(cè)物體表面，測(cè)量傳感模塊通過(guò)陀螺儀模塊和重力加速度傳感模塊測(cè)得移動(dòng)過(guò)程中的方位角變化值，將該值與方位角初始值相加得到方位角最終值，同時(shí)讀取其他傳感模塊測(cè)得的其他數(shù)據(jù)；步驟4測(cè)量主控模塊與測(cè)量傳感模塊通信讀取測(cè)量數(shù)據(jù)；步驟5測(cè)量主控模塊啟動(dòng)顯示模塊，顯示實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)；步驟6測(cè)量主控模塊啟動(dòng)語(yǔ)音模塊，報(bào)告實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)；步驟7測(cè)量主控模塊啟動(dòng)存儲(chǔ)模塊，存儲(chǔ)當(dāng)前的測(cè)量數(shù)據(jù)；步驟8測(cè)量主控模塊啟動(dòng)無(wú)線傳輸模塊，將測(cè)量數(shù)據(jù)等信息發(fā)送到指定服務(wù)器。步驟9測(cè)量結(jié)束。實(shí)施例ニ 如圖2所示，其與實(shí)施例一不同之處在于，測(cè)量主控模塊與測(cè)量傳感模塊使用無(wú)線通信模塊通過(guò)藍(lán)牙、2. 4G等形式進(jìn)行無(wú)線通信，取代實(shí)施例一的串ロ通信模塊。實(shí)施例三如圖3所示，其與實(shí)施例一、實(shí)施例ニ的區(qū)別在測(cè)量主控模塊與測(cè)量傳感模塊做成一體，而不是實(shí)施例一、實(shí)施例ニ的分離形式。實(shí)施例三其與實(shí)施例一、實(shí)施例ニ的區(qū)別在于測(cè)量傳感模塊的GPS模塊放置到測(cè)量主控模塊中。實(shí)施例四其與實(shí)施例一、實(shí)施例ニ的區(qū)別在于測(cè)量傳感模塊的氣壓傳感模塊放置到測(cè)量主控模塊中。實(shí)施例五其與實(shí)施例一、實(shí)施例ニ的區(qū)別在于測(cè)量傳感模塊增加顯示模塊和鍵盤(pán)輸入模塊，使其可作為單獨(dú)的測(cè)量設(shè)備使用。除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式，凡采 用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種抗磁干擾手持式姿態(tài)測(cè)量終端，包括測(cè)量主控模塊和測(cè)量傳感模塊，其特征是，所述測(cè)量主控模塊包括CPU計(jì)算模塊、存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、語(yǔ)音模塊、鍵盤(pán)操作模塊、串ロ通信模塊、無(wú)線傳輸模塊，CPU計(jì)算模塊分別與存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、語(yǔ)音模塊、鍵盤(pán)操作模塊、串ロ通信模塊、無(wú)線傳輸模塊連接；所述測(cè)量傳感模塊包括電子羅盤(pán)模塊、陀螺儀模塊、重力加速度傳感模塊、GPS模塊、氣壓傳感模塊、通信模塊，用于方位角的精確測(cè)量，解決單獨(dú)使用電子羅盤(pán)測(cè)量方位角容易受磁場(chǎng)干擾的問(wèn)題；所述通信模塊為串ロ通信模塊或者無(wú)線傳輸模塊，所述串ロ通信模塊用于與測(cè)量主控模塊進(jìn)行有線通信；所述無(wú)線傳輸模塊用于與測(cè)量主控模塊進(jìn)行無(wú)線通信；測(cè)量主控模塊的串ロ通信模塊和測(cè)量傳感模塊的串ロ通信模塊之間通過(guò)多芯電纜連接，進(jìn)行串行通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抗磁干擾手持式姿態(tài)測(cè)量終端，其特征是，所述測(cè)量主控模塊和測(cè)量傳感模塊為一體設(shè)計(jì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抗磁干擾手持式姿態(tài)測(cè)量終端，其特征是，所述測(cè)量主控模塊和測(cè)量傳感模塊為分體設(shè)計(jì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗磁干擾手持式姿態(tài)測(cè)量終端，其特征是，測(cè)量主控模塊的CPU計(jì)算模塊用于主程序控制；存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)；顯示模塊包括液晶屏和數(shù)碼管，用于顯示用戶操作界面和測(cè)量數(shù)據(jù)，語(yǔ)音模塊用于語(yǔ)音播報(bào)測(cè)量提示語(yǔ)和測(cè)量數(shù)據(jù)；鍵盤(pán)操作模塊用于用戶輸入控制命令；無(wú)線傳輸模塊用干與服務(wù)器進(jìn)行無(wú)線通信。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抗磁干擾手持式姿態(tài)測(cè)量終端，其特征是，測(cè)量主控模塊的CPU計(jì)算模塊用于主程序控制；存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)；顯示模塊包括液晶屏和數(shù)碼管，用于顯示用戶操作界面和測(cè)量數(shù)據(jù)，語(yǔ)音模塊用于語(yǔ)音播報(bào)測(cè)量提示語(yǔ)和測(cè)量數(shù)據(jù)；鍵盤(pán)操作模塊用于用戶輸入控制命令；串ロ通信模塊用于與測(cè)量傳感模塊進(jìn)行有線通信；無(wú)線傳輸模塊用干與服務(wù)器進(jìn)行無(wú)線通信和與測(cè)量傳感模塊進(jìn)行無(wú)線通信。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抗磁干擾手持式姿態(tài)測(cè)量終端，其特征是，GPS模塊可以放置到測(cè)量主控模塊中；測(cè)量傳感模塊還可以增加顯示模塊、鍵盤(pán)操作模塊，作為測(cè)量設(shè)備獨(dú)立使用。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種抗磁干擾手持式姿態(tài)測(cè)量終端，包括測(cè)量主控模塊和測(cè)量傳感模塊，所述測(cè)量傳感模塊包括電子羅盤(pán)模塊、陀螺儀模塊、重力加速度傳感模塊，用于方位角的精確測(cè)量，解決單獨(dú)使用電子羅盤(pán)測(cè)量方位角容易受磁場(chǎng)干擾的問(wèn)題；測(cè)量主控模塊與測(cè)量傳感模塊不需要通過(guò)剛性連接桿平行連接，在狹小空間也能進(jìn)行測(cè)量。
文檔編號(hào)G01C1/00GK202442699SQ20122001040
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者李祥明, 李立言, 童躍斌, 鄭良章, 雷紅路 申請(qǐng)人:江蘇省東方世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)信息有限公司